CN117241746A - 用于控制治疗性超声波介入***的方法 - Google Patents

用于控制治疗性超声波介入***的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117241746A
CN117241746A CN202280019994.4A CN202280019994A CN117241746A CN 117241746 A CN117241746 A CN 117241746A CN 202280019994 A CN202280019994 A CN 202280019994A CN 117241746 A CN117241746 A CN 117241746A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transducer
characteristic
operating
end effector
ultrasonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280019994.4A
Other languages
English (en)
Inventor
乔纳森·马斯特斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boqing Co
Original Assignee
Boqing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boqing Co filed Critical Boqing Co
Publication of CN117241746A publication Critical patent/CN117241746A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B3/00—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B3/02—Methods or apparatus specially adapted for transmitting mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency involving a change of amplitude
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B17/22004—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves
    • A61B17/22012—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves in direct contact with, or very close to, the obstruction or concrement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207—Driving circuits
    • B06B1/0223—Driving circuits for generating signals continuous in time
    • B06B1/0238—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave
    • B06B1/0246—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave with a feedback signal
    • B06B1/0261—Driving circuits for generating signals continuous in time of a single frequency, e.g. a sine-wave with a feedback signal taken from a transducer or electrode connected to the driving transducer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
    • B06B1/0611—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00026—Conductivity or impedance, e.g. of tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022—Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00026—Conductivity or impedance, e.g. of tissue
    • A61B2017/0003—Conductivity or impedance, e.g. of tissue of parts of the instruments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00137—Details of operation mode
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00137—Details of operation mode
    • A61B2017/00154—Details of operation mode pulsed
    • A61B2017/00172—Pulse trains, bursts, intermittent continuous operation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B2017/00017—Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00137—Details of operation mode
    • A61B2017/00154—Details of operation mode pulsed
    • A61B2017/00172—Pulse trains, bursts, intermittent continuous operation
    • A61B2017/00176—Two pulses, e.g. second pulse having an effect different from the first one
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B17/22004—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves
    • A61B17/22012—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves in direct contact with, or very close to, the obstruction or concrement
    • A61B2017/22014—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic shock waves in direct contact with, or very close to, the obstruction or concrement the ultrasound transducer being outside patient's body; with an ultrasound transmission member; with a wave guide; with a vibrated guide wire
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/22—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for
    • A61B2017/22038—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for with a guide wire
    • A61B2017/22039—Implements for squeezing-off ulcers or the like on the inside of inner organs of the body; Implements for scraping-out cavities of body organs, e.g. bones; Calculus removers; Calculus smashing apparatus; Apparatus for removing obstructions in blood vessels, not otherwise provided for with a guide wire eccentric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
    • A61B17/32—Surgical cutting instruments
    • A61B17/320068—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic
    • A61B2017/320098—Surgical cutting instruments using mechanical vibrations, e.g. ultrasonic with transverse or torsional motion
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0092—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin using ultrasonic, sonic or infrasonic vibrations, e.g. phonophoresis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00—Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70—Specific application
    • B06B2201/76—Medical, dental

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)

Abstract

一种用于控制***的方法，包括重复地监测包括超声波换能器的***的至少一项操作特性，其中所述超声波换能器由超声波发生器提供动力，并且被配置为在预定振幅水平下驱动装置，并且其中所述超声波发生器包括被配置为监测所述***的操作参数的控制器；基于监测到的特性与该特性的预定阈值的比较来检测操作特性的变化；基于检测到的操作特性的变化来推断***使用标准；并且基于推断出的使用标准，通过使用所述控制器改变所述操作特性来调整***控制。

Description

用于控制治疗性超声波介入***的方法
背景技术
所公开的技术一般涉及医疗器械，更具体地，涉及治疗性超声波外科和介入***和方法。
超声波仪器可以是有利的，因为它们可以用于使用以超声波频率输送到外科末端执行器的机械振动形式的能量来切割和/或凝固有机组织、溶解血栓、阻断和清除动脉粥样硬化或者实施其他治疗功能。当将超声波振动以合适的能量水平并使用合适的末端执行器输送到有机组织时，所述超声波振动可以用于切割、解剖或烧灼组织，或用于破碎结石、跨过闭塞、溶解血块或施行许多其他手术。由于可从超声波换能器通过波导输送至外科末端执行器的超声波能量的量，超声波器械可能是特别有利的。此类器械可适用于微创手术，比如内窥镜或腹腔镜手术或介入放射学手术等，其中末端执行器可穿过套管针到达手术部位或穿过给药装置进入患者的脉管***。柔性波导可以用于使用导管和标准介入放射学方法将超声波能量传递到血管***中。柔性波导的末端执行器可以通过例如在导管的末端执行器的活性部分长度上使用横向波导运动而在波导的延伸长度上输送治疗能量。
缺血是由于供血动脉闭塞或狭窄而导致动脉血流和身体氧合减少的疾病状态。这会在该区域中导致梗塞(细胞死亡)或组织缺血。为了治疗这种疾病状态，介入治疗的目标是重建该区域的血流。目前，治疗这种疾病状态的介入器械有限。一种方法是使用超声波技术诱发空化以破坏外周脉管***中凝块内的纤维结构，从而消融凝块。这种超声波治疗通过导线进行，该导线被称为“波导”并且以不伤害邻近健康组织的频率振动。
许多导管输送组件包括直接在导丝上行进的单腔构造微通路导管，并且非常柔软且外高度较低，以便于进入非常弯曲的脉管***。当前用于治疗脉管***的手术需要通过使导丝或微通路导管保持定位为跨过病变来跨越病变或感兴趣的部位。
出于上述原因，并且出于本领域技术人员在阅读本说明书后将变得显而易见的其他原因，需要这样的***和方法，即这些***和方法可提供治疗性超声波外科***和方法。特别需要使用以超声波频率输送到外科末端执行器的机械振动形式的能量来溶解血栓、阻断和清除动脉粥样硬化或实施其他治疗功能。所公开的技术满足了这些和其他需求，并且解决了已知***和技术中的缺陷。
发明内容
下面提供了所公开的技术的某些示例性实施方式的概述。该概述不是广泛的综述，并且并非旨在识别所公开的技术的关键或重要方面或元件或描绘其范围。然而，应当理解，在用于描述和要求所公开的技术的语言中使用不定冠词并非旨在以任何方式限制所描述的技术。相反，“一种/一个/一项(a/an)”的使用应被解释为表示“至少一种/一个/一项”或“一种或多种/一个或多个/一项或多项”。
所公开的技术的一种实施方式提供了用于控制***的第一方法，包括：重复地监测包括超声波换能器的***的至少一项操作特性，其中所述超声波换能器由超声波发生器提供动力，并且被配置为在预定振幅水平下驱动装置，并且其中所述超声波发生器包括被配置为监测所述***的操作参数的控制器；基于监测到的特性与该特性的预定阈值的比较来检测操作特性的变化；基于检测到的所述操作特性中的变化来推断***使用标准；并且基于推断出的使用标准，通过使用所述控制器改变操作特性来调整***控制。
至少一项操作特性可以包括谐振阻抗、装置的总操作使用时间、换能器的驱动频率、被传送到换能器的电压和电流、以及它们的组合。调整***控制可以包括在推断出***使用标准之后，在预定时间段内在降低的幅度设定点下操作所述***；或者，在推断出***使用标准之后，在预定时间段内在增加的幅度设定点下操作***。该方法还可以包括第二幅度调制方案，其中工作电平是基于第二调制标准进行调节的。第二调制标准可以包括当操作员操作***时连续地增加幅度设定点。调整***控制可以包括限制装置的总操作使用时间，使得***的操作在所述装置到期之前停止。调整***控制可以包括基于在装置使用期间遇到的条件临时地改变换能器的驱动频率。调整***控制可以包括基于在装置使用期间遇到的条件改变被传送到换能器的电压和电流。
所公开的技术的另一实施方式提供了用于控制***的第二方法，包括：重复地监测包括超声波换能器的超声波治疗***的至少一项操作特性，其中所述超声波换能器由超声波发生器提供动力并且被配置为在一个或多个预定振幅水平下驱动末端执行器，并且其中所述超声波发生器包括被配置为监测治疗***的操作参数的控制器；基于监测到的特性与该特性的预定阈值的比较来检测操作特性的变化；基于检测到的操作特性的变化来推断***使用标准；并且基于推断出的使用标准，通过使用控制器改变操作特性来调整***控制。
至少一项操作特性可以包括谐振阻抗、末端执行器的总操作使用时间、换能器的驱动频率、被传送到换能器的电压和电流、以及它们的组合。调整***控制可以包括在推断出***使用标准之后，在预定时间段内在降低的幅度设定点下操作***；或者，在推断出***使用标准之后，在预定时间段内在增加的幅度设定点下操作***。该方法还可以包括第二幅度调制方案，其中工作电平是基于第二调制标准进行调节的。第二调制标准可以包括当操作员操作治疗***时连续地增加幅度设定点。调整***控制可以包括限制末端执行器的总操作使用时间，使得***的操作在所述末端执行器到期之前停止。调整***控制还可以包括基于在末端执行器使用期间遇到的条件临时地改变换能器的驱动频率。调整***控制还可以包括基于在末端执行器使用期间遇到的条件改变被传送到换能器的电压和电流。推断出的***使用标准可以包括在弯曲的脉管***中使用末端执行器。发生器可以被配置为允许用户将信息输入到超声波治疗***中，其中所输入的信息包括患者呈现的数据，并且其中在基于检测到的操作特性中的变化来推断***使用标准并且基于推断出的使用标准使用控制器改变操作特性来适应***控制的步骤期间，该发生器基于患者呈现的数据调节预定阈值、操作范围和其他预定的操作设置。患者呈现的数据可以包括血管直径、血块长度、凝块类型、血块年龄以及其他治疗上有用的患者数据。
所公开的技术的又一实施方式提供了用于控制***的第三方法，包括重复地监测包括超声波换能器的超声波治疗***的至少一项操作特性，其中超声波换能器由超声波发生器提供动力，并且被配置为在一个或多个预定振幅水平下驱动末端执行器，其中超声波发生器包括被配置为监测治疗***的操作参数的控制器，并且其中至少一项操作特性包括谐振阻抗、末端执行器的总操作使用时间、换能器的驱动频率、被传送到换能器的电压和电流、以及它们的组合；基于监测到的特性与该特性的预定阈值的比较来检测操作特性的变化；基于检测到的操作特性的变化来推断***使用标准，其中推断出的***使用标准包括末端执行器在弯曲脉管***中的使用；并且基于推断出的使用标准，通过使用控制器改变操作特性来调整***控制，其中调整***控制包括以下各项中的至少一项：在推断出***使用标准之后，在预定时间段内在降低的幅度设定点下操作所述***；或者，在推断出***使用标准之后，在预定时间段内在增加的幅度设定点下操作***；限制末端执行器的总操作使用时间，使得***的操作在末端执行器到期之前停止；根据末端执行器使用过程中遇到的情况临时地改变换能器的驱动频率；以及基于在末端执行器使用期间遇到的条件改变被传送到换能器的电压和电流。
应当理解，前述概念和下面更详细讨论的附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)均被设想为本文公开的技术的一部分并且可以被实施以实现本文所述的益处。在阅读和理解下文的示例性实施方式的详细描述之后，所公开的***、装置和方法的附加特征和方面对于本领域普通技术人员来说将变得显而易见。如本领域技术人员将理解的，在不脱离本文所公开内容的范围和精神的情况下，进一步的实施方式是可能的。因此，附图和相关描述本质上应被认为是说明性的而非限制性的。
附图说明
被并入说明书并形成说明书的一部分的附图与上面给出的一般描述和下面给出的详细描述一起示意性地示出了所公开的技术的一个或多个示例性实施方式，用于解释所公开的主题的原理，并且其中：
图1是根据一种实施方式的超声波***的图解视图以及夹层型超声波换能器的平面视图；
图2是根据一种实施方式的超声波***的功能框图；
图3是根据一种实施方式的用于超声波***的控制方案的流程图；
图4是根据替代性实施方式的用于超声波***的控制方案的流程图；
图5是根据替代性实施方式的超声波***的图解视图和夹层型换能器的平面视图，其中示出了根据所公开的技术的实施方式，超声波***在调节幅度的同时控制换能器；
图6是根据所公开的技术的一种实施方式的超声波能量传递组件的侧视透视图；
图7是图6中的超声波能量传递组件的中线纵向剖面图；
图8和图9分别是沿图7中的3-3线和4-4线的详细剖面图；
图10是根据所公开的技术的另一实施方式的超声波能量传递组件的中线纵向剖面图；
图11是超声波能量传递组件的中线纵向剖面图；
图12和13分别是沿图11中的24-24线和25-25线截取的详细剖面图；并且
图14是根据所公开的技术的多个方面操作的超声波***的第二调制方案的流程图。
具体实施方式
现在参考附图描述示例性实施方式。附图标记在整个详细描述中用于指代各种元件和结构。尽管以下详细描述出于说明的目的而包含许多细节，但是本领域普通技术人员将理解，对以下细节的许多变化和变更都在所公开的技术的范围内。因此，在不损失所要求保护的主题的一般性且不对所要求保护的主题强加限制的情况下阐述以下实施方式。
所公开的技术一般涉及医疗器械，更具体地，涉及治疗性超声波外科和介入***和方法。
根据所公开的技术使用以超声波频率传输到外科末端执行器的机械振动形式的能量而使用超声波能量溶解血栓、阻断和清除动脉粥样硬化或实施其他治疗功能的方法和装置可以并入本文中下面所述的特征、结构、方法或它们的组合中的一个或多个。例如，治疗性超声波医疗器械可以被实施为包括一个或多个以下特征和/或过程。这意味着此类装置或方法不需要包括本文描述的所有特征和功能，而是可以被实施为包括单独或组合地提供独特结构和/或功能的一个或多个特征和功能。
本文讨论的示例仅是示例性的并且被提供以帮助解释本文描述的设备、装置、***和方法。除非另有明确指定，否则附图中所示或下面讨论的特征或部件均不应被视为这些设备、装置、***或方法中的任何设备、装置、***或方法的任何具体实施方式所需要的。为了便于阅读和清楚起见，某些部件、模块或方法可以仅结合特定附图来描述。任何未能具体描述部件的组合或子组合不应被理解为任何组合或子组合都不可行的指示。此外，对于所描述的任何方法，无论该方法是否结合流程图进行描述，应当理解，除非另外指定或上下文要求，否则在方法的执行中实施步骤的任何显式或隐式排序并不意味着这些步骤必须按所给出的顺序实施，而是也可以按不同的顺序实施或并行实施。
根据本文描述的实施方式的超声波器械可以包括空心器械和实心器械两者，并且可以用于安全且有效地治疗许多医学病症。实心超声波器械包含可以将能量从换能器传递至末端执行器的固体超声波导，该末端执行器可以用于实施比如溶解血栓、去除动脉粥样硬化、切割或凝固组织、破碎硬质材料、跨过闭塞或其他外科手术等的功能。坚固但柔软的导线可用作波导来传递超声波能量。空心超声波器械可以包含可将能量从换能器传递至末端执行器的超声波导，该末端执行器可以用于实施比如切割或凝固组织、破碎硬质材料、跨过闭塞和其他外科手术等的功能，其中该波导可以具有一个或多个通道，这些通道可以例如用于在利用超声波能量进行手术期间传递流体或抽吸。例如，超声波晶状体乳化器可以具有空心的针样末端执行器，当该装置破坏白内障时，末端执行器可以抽吸白内障组织的碎片。
在示例性实施方式中，可以通过对换能器进行电激励在外科末端执行器中诱导超声波振动，该换能器可以由器械手持件中的一个或多个压电或磁致伸缩元件构成。由换能器产生的振动可以通过从换能器延伸到末端执行器的超声波导被输送到外科末端执行器。
夹层型超声波换能器，比如Langevin换能器等，可以用于产生高速超声波运动。例如，定位在金属板之间的压电材料的夹层或叠层可以用于产生高强度超声波。这种夹层换能器可以利用被调谐到谐振频率并且设计成谐振频率的整数个半波长的栓接叠层换能器。
在示例性实施方式中，复合型或夹层型的高强度超声波换能器可以包括前质量件构件和后质量件构件，该前质量件构件和后质量件构件可以包括交替的环形压电元件，这些交替的环形压电元件可以包括叠层在其间的电极。这种高强度换能器可以被预加应力，并且可以采用压紧螺栓，该压紧螺栓可以轴向延伸穿过叠层以施加压电换能器可以承受的压缩力的约二分之一或更多的静态偏置。当换能器工作时，它们可以被配置或设计成保持压缩状态并且可以例如从标称为零的最小压缩摆动到不大于材料的最大压缩强度的最大峰值。
在示例性实施方式中，螺柱可以通过螺纹与前质量件(也称为喇叭)接合，以向换能器压电叠层提供压缩力。喇叭远端处的带螺纹螺柱或压接耦合器可以用于将传输部件附接到换能器组件上或从换能器组件上拆下。此类螺栓、压接耦合器和螺柱可以用于维持夹层型换能器或任何附接的声学组件的元件之间的声耦合。耦合可以帮助维持组件的调谐并且可以允许组件在换能器谐振下、在波导谐振(如果与换能器谐振不同)下或在任何期望的频率下被驱动。夹层型换能器可以是相对高Q值的装置，并且在操作期间可以在谐振下或谐振附近被驱动，并且可以通过反馈控制方法维持在相对窄的频率范围内。
根据本文描述的实施方式的***和方法可以提供对高功率超声波换能器的输出的控制，并且可以改进相关的超声波***的性能。示例性实施方式可以改进能量传递并且可以在通过柔性波导传递能量时控制高功率超声波换能器的输出。
图1结合夹层型超声波换能器160的平面图示出了超声波***100的一种实施方式的图解视图。超声波换能器160(可以被称为“Langevin叠层”)可以包括压电叠层180、第一谐振器或后质量件184以及第二谐振器或前质量件182。超声波换能器160可以包括整数个1/2***波长(nλ/2)，其中n是整数并且λ是声波长。例如，图1所示的超声波换能器160可以是全波谐振器，包括两个X/2部分，总声长为X，其为一个全波长。后质量件184、压电叠层180和前质量件182可以构成一个半波长，并且部分188、安装法兰190和传动杆192可以构成第二个半波长。例如，图1所示的超声波换能器160可以包括部分188、安装法兰190、速度转换器194和远端196，它们可以是第二个半波长的一部分。在替代性实施方式中，此类部件可以被包含在单个半波长中。远端196可以是末端执行器，或者可以附接至通向末端执行器的波导，该末端执行器可以用于将超声波能量传递至物体上，比如组织、塑料、金属或其他物体或目标等。
后质量件184的远端可以被连接至叠层180的近端，前质量件182的近端可以被连接至叠层180的远端。前质量件182和后质量件184可以由钛、铝、不锈钢或任何其他合适的材料(例如具有高品质因数(Q)值的材料)制成。前质量件182和后质量件184的长度可以通过多个变量确定，包括叠层180的厚度、用于后质量件184和前质量件182的材料的密度和弹性模量、以及超声波换能器160的谐振频率等。前质量件182可以从其近端到其远端向内逐渐变细，以随着速度转换器194来放大超声波振幅，或者替代性地，可以不进行放大。
超声波换能器160的叠层180可以包括交替的正电极162和负电极164的压电部分，其中压电元件在电极162和164之间交替。压电元件可以由任何合适的材料制成，比如锆钛酸铅、偏铌酸铅、钛酸铅或其他压电晶体材料等。正电极162、负电极164和压电元件中的每一个均可具有延伸穿过其中心的孔。正电极162和负电极164可以分别被电耦合至导线124和122。导线124和122可以被封装在电缆166内并且可以电连接到超声波***100的发生器170。
仍然参考图1，超声波换能器160可以将来自发生器170的电信号转换成机械能，该机械能可以引起超声波换能器160和任何附接的末端执行器在超声波频率下的振动运动。当对超声波换能器160供能时，可以通过超声波换能器160产生振动运动驻波。沿超声波换能器160的任何点处的振动运动的幅度可以取决于沿超声波换能器160测量振动运动的位置。振动运动驻波中的最小或零点交叉通常被称为波节(即，通常运动最小的地方)，并且驻波中的绝对值最大值或峰值通常被称为波腹。波腹与其最近的波节之间的距离是四分之一波长(λ/4)。
超声波换能器160的远端处的远端196可以被设置成与患者的组织接触，以将超声波能量传递到该组织。与超声波换能器160的远端196接触的组织的细胞可以受到远端196的影响。当远端196与组织接合时，例如，可以由于组织内的内部细胞摩擦而产生热能或热量。该热量足以破坏蛋白质氢键，这可以导致高度结构化的蛋白质(例如胶原蛋白和肌肉蛋白)变性或以其他方式变得组织性较差。当蛋白质变性时，会形成粘性凝结物以密封或凝固小血管，比如当凝结物温度低于100℃时等。当效应延长时，可能会导致较大血管的深度凝固。
超声波能量向组织的传递可引起其他效应，包括机械撕裂、切割、空化、细胞破坏和乳化。切割量以及所获得的凝固程度可以随着远端196的振幅、用户施加的压力量、以及远端196的锐度而变化。超声波换能器160的远端196可以将振动能量聚焦到与远端196接触的组织上，并且可以增强和局部化热能和机械能传递。
发生器170可以包括控制***110，该控制***110可以包括频率控制回路112和增益控制回路114，如本文进一步描述的，频率控制回路112和增益控制回路114可以基于反馈回路而分别提供自动频率跟踪和自动增益控制。超声波频率信号116可以被提供给功率放大器120，该功率放大器120可以用于驱动压电叠层180。功率放大器120的输入端(I/P)可以在使用导线124作为正极指定信号和使用导线122作为负极指定信号将放大的信号输出(O/P)传递到压电叠层180之前放大超声波频率信号116。正极指定信号线124可以通过高压信号线152耦合到衰减器150。衰减器可以将高压信号降低至衰减水平(例如1/250)，该衰减水平可以通过增益控制回路114测量，该增益控制回路114可以通过低压信号线154耦合到衰减器150。增益控制回路114可以通过电流水平信号线132连接到电流检测部分130。电流检测部分130可以使用通过导线134,136连接到电流检测部分130的电流传感器135来确定从功率放大器120传递到压电叠层180的电流。
超声波发生器可以包括用户输入/输出140，该用户输入/输出可向用户提供功能信息，比如功率电平、故障信息、***状态或其他有用信息等。用户输入/输出140还可以向超声波发生器170提供用户输入，比如期望的功率电平或其他期望的控制或使用功能信息等。
图2示出了根据一种实施方式的包括发生器170的超声波***100的功能框图。同时参考图1及图2，当通过脚踏或手动开关208激活发生器170时，该发生器170可以将电能连续地施加到超声波换能器160的叠层180上。发生器170的控制器202中的锁相回路可以监测来自超声波换能器160的反馈，如本文将更详细描述的。锁相回路可以调节由发生器170发送的电能的频率，以匹配超声波换能器160的一个或多个预选谐波频率。
此外，控制***110中的第二反馈回路，例如自动增益控制114，可以将供应到超声波换能器160的电流维持和调节在一个或多个预选水平。这些预选水平可以有助于在一个或多个操作频率和/或一个或多个调制方案下在超声波换能器160的远端196处实现基本恒定的振幅。在所公开的技术的一种实施方式中，预选电流水平可以随着时间从初始预选水平增加，并且电流设定点可以在装置操作的每个预选时间段增加。例如，初始预选电流水平可以是在换能器的远端产生15微米峰间值的电流，并且电流水平可以在每5分钟操作之后增加1微米峰间值。锁相回路和电流控制回路可以是非正交的，使得改变其中一个会影响另一个。
供应到超声波换能器160的电信号可以引起远端196(图1)在例如从约20kHz到约500kHz、从约20kHz至约150kHz、从约39kHz至约41kHz的范围或任何其他合适的振动频率范围内纵向振动。远端196处的声振动的幅度可以例如通过控制由发生器170施加到超声波换能器160的叠层180的电信号的幅度来控制，例如控制所施加的电压水平。
如上所述，发生器170的脚踏或手动开关208可以允许用户激活发生器170，使得可以将电能连续供应到超声波换能器160。向发生器170连续供应能量既可以包括连续波超声波频率能量传递，还可以包括调制能量供应，例如幅度调制、频率调制或脉宽调制方案以及它们的组合。在示例性实施方式中，脚踏或手动开关208可以包括脚踏激活的开关，其可以通过电缆或电线可拆卸地耦合或附接到发生器170。在替代性实施方式中，手动开关可以被加入到手持件组件222中，并且可以允许用户例如通过按下换能器外壳上的按钮(未示出)来激活发生器170。
发生器170还可以包括电源210，其可以包括用于***高频电刀或常规电源插座中的电源线。可以设想的是，发生器170还可以由直流(DC)源(比如电池等)提供动力。
仍参见图1和图2，手持件组件222可以包括多件式壳体52或外壳，该壳体或外壳可以被配置为将超声波换能器160保持为使得操作员可与超声波换能器160的振动隔离。壳体52可以是基本上呈圆柱形，并且可以被配置为由用户握持，其中可以设想任何合适的形状和尺寸。壳体52可以是多件式、单一部件或整体结构。
手持件组件222的壳体52可以由耐用塑料比如聚碳酸酯、聚砜或PTFE等构成。还可以设想，壳体52可以由多种材料制成，比如高抗冲聚苯乙烯、液晶聚合物、聚丙烯等。
参考图1，手持件组件222可以包括近端54、远端56，并且可限定在其中纵向延伸的居中布置的轴向开口或腔58。手持件组件222的远端56可以包括被配置为允许超声波***100的超声波换能器160延伸穿过其中的开口60，并且手持件组件222的近端54可以通过电缆166连接到发生器170。
安装法兰190可以被定位在振动波节附近，并且可以邻近速度转换器194，其中该速度转换器194可用于放大超声波振动运动，该超声波振动运动可以通过超声波换能器160被输送到远端196。在示例性实施方式中，速度转换器194可以包括实心锥形喇叭。当超声波能量通过速度转换器194输送时，声波的速度可以通过速度转换器194输送并且可以被放大。可以设想，速度转换器194可以是任何合适的形状，例如阶梯喇叭、圆锥形喇叭、指数喇叭、单一增益喇叭或任何其他合适的喇叭设计。
传动杆192的长度例如可以基本上等于整数个1/2***波长(nλ/2)。传动杆192可以由实心轴构成，该实心轴由可以有效传播超声波能量的材料构成，比如钛合金(即Ti-6Al-4V)、镍钛合金(镍钛诺)、不锈钢或铝合金等。可以设想的是，传动杆192可以由任何其他合适的材料构造而成，可以是空心或实心的，并且可以是柔性导线。传动杆192还可以放大可以通过传动杆192输送至远端196的机械振动。
还设想远端196可以具有可以改善能量传递并且可以提供期望的组织效应的表面处理(未示出)。例如，远端196的全部或一部分可以进行微精加工、涂覆、电镀、阳极化、蚀刻、喷砂、粗糙化或刻痕以增强功效、调节组织中的凝固或减少组织和血液对末端执行器的粘附。另外，远端196可以是圆形的、尖锐的或成形为使得可以增强针对特定应用的能量输送特性。例如，远端196可以是被驱动进行横向运动的细长线、刀片形、钩形、子弹头形或球形的。
在示例性实施方式中，超声波换能器160的部件可以进行声耦合。超声波换能器160的远端可以通过例如螺纹连接(比如压接耦合、螺柱或螺纹孔等)声耦合至超声波末端执行器的近端。
现在参考图2，发生器170可以包括可与发生器170集成的控制器202、电源210，并且可以包括脚踏或手动开关208。当通过脚踏或手动开关208激活时，发生器170可以提供能量以在预定频率下驱动超声波***100的超声波换能器160，并且可以在一个或多个预定振动频率或幅度水平下驱动远端196(图1)。发生器170可以在超声波换能器160的任何合适的谐振频率下或附近或者在超声波换能器160的谐振频率范围内的任何期望频率下驱动或激励超声波换能器160。例如，发生器170可以在超声波换能器160的谐振频率范围内的固定频率、扫频或调制频率下驱动或激励超声波换能器160。例如，如果超声波换能器160的谐振频率是40,000赫兹，则发生器170可以每秒三次从39,000赫兹到41,000赫兹循环地驱动超声波换能器160。
图2的框图包括超声波***100的发生器170的示例。发生器170可以包括控制器202，其中该控制器202可以是编程的微处理器，该编程的微处理器可以例如是MOTOROLA型号68HC11。控制器202可以被编程以监测适当的功率参数和振动频率，并且可以在各种操作模式下提供合适的功率电平。
一般来说，对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，本文描述的至少一些实施方式可以在许多不同的软件、固件和/或硬件的实施方式中实现。软件和固件代码可以由处理器、控制器或任何其他类似的计算装置执行。可以用于实现实施方式的软件代码或专用控制硬件不是限制性的。例如，本文描述的实施方式可以使用任何合适的计算机软件语言类型使用例如传统或面向对象的技术在计算机软件中实现。这样的软件可以存储在任何类型的合适的计算机可读介质上，例如磁或光存储介质。可以在不具体参考特定软件代码或专用硬件组件的情况下描述实施方式的操作和行为。缺乏这样的具体参考是可行的，因为可以清楚地理解，普通技术人员将能够设计软件和控制硬件以基于本描述来实现实施方式，而无需超出合理的努力并且无需过度的实验。
此外，本文描述的过程可以由可编程设备执行，比如计算机或计算机***和/或处理器等。可以使可编程设备执行过程的软件可以被存储在任何存储装置中，比如计算机***(非易失性)存储器、光盘、磁带或磁盘等。此外，当计算机***或控制器被制造或存储在各种类型的计算机可读介质上时，至少一些过程可以被编程。
还可以理解，本文描述的过程的某些部分可以使用存储在一种或多种计算机可读介质上的、指导计算机***实施过程步骤的指令来实施。计算机可读介质可以包括例如存储装置，诸如软盘、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、光盘驱动器或硬盘驱动器。计算机可读介质还可以包括物理的、虚拟的、永久的、临时的、半永久的和/或半临时的存储器。
“控制器”、“计算机”、“计算机***”、“主机”、“服务器”或“处理器”可以是，例如，但不限于，处理器、微型计算机、小型计算机、服务器、大型机、笔记本电脑、个人数据助理(PDA)、无线电子邮件装置、蜂窝电话、寻呼机、处理器、传真机、扫描仪或任何其他被配置为通过网络输送和/或接收数据的可编程装置。本文公开的计算机***和基于计算机的装置可以包括用于存储在获取、处理和传递信息中使用的某些软件模块的存储器。可以理解的是，这样的存储器对于所公开的实施方式的操作而言可以是内部的或外部的。存储器还可以包括用于存储软件的任何装置，包括硬盘、光盘、软盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程ROM)、EEPROM(电可擦除PROM)和/或其他计算机可读介质。如本文所使用的，非瞬态计算机可读介质包括除了瞬态传播信号之外的所有计算机可读介质。
可手动操作的控制器可以被提供作为用户输入装置212，以用于例如使得操作员能够在操作时调节要被施加到换能器组件的功率电平的目的。在一种实施方式中，当远端196与组织接触时，就可以获得同时切割和预定水平的小血管凝固。还可以设想，控制器可以是语音激活、无线传输信号、触摸屏或其他输入/输出装置。
用户输入装置212可以包括但不限于键盘输入，用笔、触针、手指等书写，用计算机鼠标，或其他输入形式(语音识别等)。用户输入装置212可以包括平板电脑、台式机、电话、板或纸。在一种实施方式中，用户可以通过用智能笔在普通纸、改性纸或他们偏好的硬平面上书写来与超声波***100交互。在该实施方式中，用户可以接收实时反馈，或者至少近实时的反馈，或者可以在稍后的日期与控制器202同步。超声波***100可以包括个人计算机或者服务器型***中的一台或多台计算机。
发生器170可以包括超声波驱动器200，该超声波驱动器200可以通过匹配网络耦合到超声波换能器160。在操作中，超声波驱动器200可以通过匹配网络(未示出)和隔离转换器(未示出)向超声波换能器160供应电能。可以通过使用锁相回路112(图1)产生用于从发生器170产生输出信号的频率控制，该频率控制对应于超声波换能器160(由手持件组件222承载)的谐振频率，该锁相回路112可以包括相位检测器(如图5所示，相位检测器722)和振荡器(如图5所示，VCO 730)。相位检测器可以将输出驱动电流和电压信号的相位与从误差放大器(如下图5中所述)获得的误差信号进行比较，该误差放大器用于控制压控振荡器以产生所需的输出频率。
计算机或控制器202可以使用软件更新和数据下载功能220进行软件更新。软件更新、数据下载功能220可以用于在制造时或当软件更新可用时对控制器202进行编程。还设想工程化、制造和错误通信***214可以记录错误或操作信息，这些错误或操作信息可以被传输和/或存储用于跟踪使用情况、跟踪运行时间、跟踪错误率、跟踪故障或提供其他数据以用于工程化、制造或商业目的。可以提供输出用户接口204，所述输出用户接口204可以可选地包括显示器206。显示器206还可以包括用户输入装置212，比如触摸屏显示器等。
手持件组件222可以用于驱动远端196(图1)，该远端196可位于例如细长导管的端部。一次性导管***224可以可拆卸地连接至手持件组件222并且可以在血管***内驱动远端196。超声波***100可以包括泵218、泵控制器216和管套件226，并且可以在一次性导管***224内提供受控的流体流动，以供冷却或润滑目的或供医师指定流体的递送所用。
图3是根据一种实施方式的用于超声波***的控制方案300的流程图。初始化步骤302可以用于例如以特定顺序为发生器中的组件供电。例如，可以首先对控制器(例如，控制器202)供电，使得在向功率放大器(例如，功率放大器120)提供动力之前软件有时间加载并控制可调节参数。可以完成自检步骤320，例如，以检查软件是否被成功加载并且正在发挥作用，并且确保将适当的功率施加到适当的组件。用户指令步骤321可以用于向用户提供指令，比如指导用户如何组装装置、如何附接管道和/或流体容器、如何加入药物或其他有用的指令等。如果提供了键盘，则响应于按键、响应于指令步骤321的完成或其他期望的初始化，可以可选地提供选择/调节步骤310，以例如调节显示器的亮度、调节蜂鸣器或扬声器的音量、调节对比度或其他有用的选择或调节。
当可选的用户指令步骤321或自检步骤320完成时，如果需要一些用户动作来继续操作，则可以进入等待状态322。如果例如发生超时、检测到软件错误、检测到用户错误或发生其他可恢复错误，则可以进入可恢复错误状态308。如果发生致命错误318，则超声波***100可以被关闭，可以显示错误消息，可以提供错误音调，或者可以实施其他致命错误动作或动作组合。在加入流体泵、流动检测器、气泡检测器或其他流体管理方案的实施方式中，启动步骤324可以自动或手动发生。当启动步骤324完成时，超声波***100可以进入等待手持件步骤306。
连接手持件步骤312可以用于检测手持件(例如手持件222)的连接，确定已连接手持件的特性，调节发生器170中的设置以控制特定手持件，诊断手持件的状况或其他所需的动作。致命或非致命错误可以被检测到并且可以将超声波***100发送到可恢复错误308或致命错误318状态，或者可以进入诊断304状态。(注意：致命和非致命并非指医疗器械的患者结果，而是被理解为定义何时进程终止或何时发生错误且进程未终止的软件领域的术语)。诊断304状态可以用于诊断错误，确定错误的严重性，确定换能器(例如，换能器160)或相关末端执行器或波导的状况、记录错误或其他期望的诊断动作。
如果超声波***100被确定处于足以发挥作用的状态，则可以实施开始处理步骤316，此时可以传递超声波能量。致命或非致命错误可以被检测到并且将超声波***100发送到可恢复错误308或致命错误318状态，或者可以进入诊断304状态，此时可以根据发生的错误类型来关闭或保持能量。可以根据控制器(例如，控制器202)的判断，向用户指示错误或者将错误记录在错误日志中。当超声波***100被激活314时，可以进行参数和错误的连续或偶尔的监测并且可以实施适当的动作。例如，即使锁相回路没有被锁定到操作频率，超声波***100也可以提供能量，同时诊断步骤304尝试重新获得锁定。例如，在十次尝试锁定至换能器谐振频率之后，诊断步骤304可以将超声波***100发送到致命错误318模式，此时可以中断能量传递。
图4是超声波***100的控制方案400的一种实施方式的流程图。在图4所示的示例性控制方案400中，电源打开步骤402可以通过用户按下开/关开关来进行。可以执行供电自检403。例如，如果加密狗(未示出)附接到超声波***100上的USB端口(未示出)，则可以实施读取USB步骤404，以例如实施软件更新，实施位于USB加密狗上的诊断程序，识别软件版本，下载错误日志或使用USB连接的其他期望的输入或输出。可以维持等待状态406直到/除非换能器(例如，换能器160)被连接到超声波***100。换能器连接状态408可以启动对用户的反馈，比如，当换能器插头周围的灯(未示出)点亮或改变颜色时。如果脚踏开关(例如，脚踏开关208)可用且需要，则脚踏开关检测状态414可以启动***改变，例如，如果换能器开关可用，则停用换能器按钮410。如果未连接脚踏开关，则换能器按钮激活步骤412可以测试按钮连接，可以启用或禁用***功能，或者可以提供其他期望的动作。等待步骤418可以包括等待按钮或脚踏开关致动、观察错误或实施其他***检查和/或调节。当由用户致动时，可以进入第一操作模式420或第二操作模式422。第一操作模式420可以是例如以小结石模式操作超声波***100以进行超声波碎石手术、以第一频率模式操作超声波***100以进行超声波血栓溶解手术、以双频模式操作超声波***100以进行超声波碎石手术、或其他期望的操作模式。第二操作模式422可以是例如以大结石模式操作超声波***100以进行超声波碎石手术、以第二频率模式操作超声波***100以进行超声波血栓溶解手术、在多个操作模式之间切换***、或其他所需的动作。***输出功能信息可以在输出步骤426处作为输出用户接口204输出(图2)提供给用户。换能器激活指示灯(未示出)可以在超声波***100的前面板上点亮，功率电平显示器可以显示输出功率，音调可以指示能量传递，或者可以进行其他期望的***功能。可以记录多个错误424，并且在超过预定错误数量时，可以进入不可恢复错误状态416，此时***可以被关闭并且用户可以被强制循环供电以尝试再次使用***。一旦重启，则超声波***100可以使用错误日志来实施附加诊断或向用户展示特定信息，例如通知用户返回***进行修复。
图5描绘了可以用于在多个频率下控制换能器160的控制***700的示例性实施方式。发生器170(图1)可以包括相位检测器722，其可以确定当前***相位723。误差放大器726可以将当前***相位723与期望相位设定点724进行比较，并且可以将相位误差信号727提供给级联补偿器，例如回路级联补偿器728，其中该回路级联补偿器728可以参考公用接地530。回路级联补偿器728可以向压控振荡器730(称为VCO)提供期望的工作频率信号729，该压控振荡器730可以驱动功率放大器740，并且可以确定来自功率放大器740的输出信号的频率，但不能确定来自功率放大器740的输出信号的幅度。
发生器170可以包括电流检测器712，如果换能器160在电流与幅度成比例的串联谐振附近运行，则电流检测器712可以确定***振幅713。误差放大器716可以将当前***振幅713与期望的幅度设定点714进行比较，并且可以向积分器718提供幅度误差信号717，其中该积分器718可以参考公用接地530。积分器718可以向功率放大器740提供期望的操作幅度信号719，并且可以确定来自功率放大器740的输出信号的幅度，但不能确定来自功率放大器740的输出信号的频率。功率放大器740的幅度调制可以通过响应于期望的操作幅度信号719调节向H桥或其他放大器拓扑提供电力的电源的导轨来控制。
通常在***中设计幅度调制以在预定的脉冲重复频率(PRF)和预定的占空比下调制装置的输出幅度。例如，第一调制方案可以包括10赫兹的PRF和50％的占空比，对应于***将在第一工作电平下驱动换能器50毫秒、然后在第二工作电平下驱动换能器50毫秒、并且每秒重复该循环10次的幅度调制方案。
所公开的技术的一些实施方式包括第二幅度调制方案，其中，例如，第一工作电平和第二工作电平中的一个或两个基于第二调制标准来调节。例如，一秒调制标准是在操作员运行装置时连续增加幅度设定点。例如，如果操作员预期使用装置的时间是30分钟，则每操作一分钟***就可以将第一工作电平和第二工作电平中的一个或两个的操作幅度增加5％。
在所公开的技术的实施方式中，一种调制方案在赫兹时间帧中进行，例如每秒多个周期，并且第二调制方案在高至少一个数量级的时间帧中进行，例如，秒，或者甚至在电平变化之间有数十秒到数百秒的两个数量级。
在示例性实施方式中，操作员可以向***提供定义患者的临床问题呈现的信息。例如，在一种实施方式中，医生可以输入具有需要治疗的血凝块的患者的血管尺寸。然后，***可以改变第二调制方案，以通过调节第二工作电平调节随时间的变化幅度来确保在操作时间限制内处理血管的整个直径。
在另一示例性实施方式中，医生可以输入具有需要治疗血栓的患者的血管闭塞水平或血块类型。然后，***可以改变第二调制方案，以通过调节第二工作电平调节随时间的变化幅度来确保血管在操作时间限制内得到最佳处理。
在一种实施方式中，***可以测量负载阻抗并监测其随时间的变化。阻抗随时间的增加或减少可以用于改变第二调制方案的设定点。例如，如果测量到的阻抗随时间下降预定百分比，则可以将第一调制方案的第一工作电平和第二工作电平减小预定量，或者例如与测量到的阻抗的下降百分比成比例的量。
在另一种实施方式中，可以监测驱动换能器的电压。例如，如果电压随时间下降预定百分比，则可以将第一调制方案的第一工作电平和第二工作电平减小预定量，或者与测量到的阻抗的下降百分比成比例的量。
在另一种实施方式中，当***被锁定到换能器上时，***可以监测***的操作频率。如果在预定时间帧内检测到大于预定量的频率变化，则可以将第一调制方案的第一工作电平和第二工作电平调节预定量，或者例如与测量到的锁定频率的百分比变化成比例的量。
现在参考图1-5和图14，可以具有瞬时电流信号和电压信号两者的控制***110能够确定电压信息、电流信息以及电压和电流之间的相位信息。例如，使用数字信号处理器(DSP)中可用的边缘检测电路的超声波***100(图1)可以实施根据所公开的技术的控制算法。如本领域技术人员可以理解的，DSP可以检测瞬时电流和瞬时电压的相位，然后可以通过比较检测到的电流和电压边缘的时间戳来确定任意时刻的电流和电压之间的相位角。DSP可以作为模拟锁相回路的监测器，并允许模拟锁相回路运行***，同时持续监测***相位。或者，DSP可以被编程来实施锁相回路的功能。***相位必然因模拟锁相回路的单独相位检测器的平均和滤波而发生延迟。
DSP监测器的一个优点在于它可以相对于模拟控制***时间常数快速检测异常相位信息的出现。例如，DSP可以计算电压和电流之间的相位变化率。当DSP检测到异常相位响应时，例如当相位变化率超过预定阈值时，它可以冻结或调节模拟控制回路的操作，直到反馈再次稳定。
***可以在组件的多个谐振中的其中一个谐振之下施加机电(超声波)能量达谐振机电(超声波)组件的惯性环上/下时间常数的量级的时间段，然后可以在其他谐振中的其中一个谐振之下施加能量达相似的时间常数。由于施加的能量以及由于惯性而仍然激发的先前谐振下的先前振动模式的能量所致的振动之和可以导致傅里叶复合振动模式。这种复合模式可以以上述时间常数/时间段进行调制。
该***可以包括例如计算***，以通过锁相回路检测或者通过在两个或多个频率操作模式之一中在电源断开之后检测振铃频率来感测谐振。示例性的***可以利用这两种方法的组合而在略低于在振铃时检测到的最后频率的频率下启动以进行锁相回路捕获，从而得到在操作频率之间来回切换时的最大捕获/锁定速度。(如果使用并联谐振而不是串联谐振，则也是从高到底，从最后检测到的频率开始。)
图6示出了用于血栓切除术的超声波能量传递组件1000，包括可以由上面关于图1-5描述的超声波***100驱动的单轨快速交换微通路导管。微通路导管101可以用于需要非常柔软的双腔导管段的任何具有极端弯曲度的应用。组件1000还包括波导103，所述波导103具有活动区105和扩大的远端尖端107。活动区105被配置为沿径向方向传递超声波能量。使用时，组件1000被安装在标准导丝109上。
微通路导管101具有在单次挤压中形成的两个腔：导丝腔104和波导腔106。导丝腔104被配置为包含标准导丝109。使用热和随后被修剪的热收缩管来削去或封闭波导腔106，其中削片108,1100位于活动区窗口1600的近端和远端，以使得波导103的活动区105允许超声波治疗能量到达病变部位。
如图7、图8和图9所示，微通路导管101的远端双腔或“单轨”段102包含具有双腔104,106的单个挤压件。这种双腔构造允许微通路导管101穿到导丝109上并且被递送到目标部位，留下波导腔106可以用于承载波导103。
活动区的另一种实施方式，如图10所示，包括两个削出或挖出的孔1120,1140，为了简单起见，它们之间的波导腔106保持开放，并且在导管活动区窗口1600中保持柱强度以支持薄波导活动区105。活动区105通过孔1120,1140离开并重新进入导管101。
优选实施方式利用专用的膨胀PTFE(ePTFE)特氟龙材料，所述特氟龙材料保留了PTFE特氟龙的所需特性，比如(但不限于)低摩擦系数、高抗拉强度和生物相容性。ePTFE与普通PTFE特氟龙的不同之处在于，它在挤出过程中会膨胀，从而使材料极其柔软，同时保留其所需的性能。
如图6所示，编织的、衬有PTFE的近端轴118提供足够的柱强度并且有效地将扭矩传递至远端单轨段102，其中编织物延伸到单轨段102上，并且编织线1200从一个缠绕方向(顺时针或逆时针方向)延伸到远端尖端附近，以将扭矩和扭结阻力传递至远端尖端。Pebax或PTFE特氟龙薄壁管封装了编织物和内部挤压件，并用于在近端轴和单轨段之间创建更加渐进的过渡。近端轴和远端单轨段118,102之间的成角度的搭接接头1220也有助于在两个段之间逐渐过渡刚度。将编织线延伸越过接头1220并延伸到双腔交换部分1240(单轨段102的近端)上是逐渐过渡刚度的另一种方法。活动区窗口可以用轴向线128加固。
这种微通路导管构造允许临床医生使用目前接受的导管***手术，用标准0.014"直径导丝109保持跨越病变部位，并将用于跨过病变部位的导管更换为微通路导管101，或者替代性地，使用微通路导管101来跨过病变部位。
对在所服务的导线的远端上延伸的编织线进行封装的聚合物外层1300由柔软等级的Pebax(比如(但不限于)3533或4033等)中的一种制成，与涂层(比如亲水涂层等)一起使用，以减少摩擦阻力，或与PTFE或ePTFE一起使用，以消除亲水涂层。
在一种实施方式中，ePTFE单轨段的近似尺寸范围如下：单轨长度10cm至40cm；单轨外径0.033"至0.040"；波导腔内径0.004"至0.011"；导丝腔内径0.016”至-0.018"；外护套壁厚0.0005"至0.003"。
替代性实施方式可以包含附接至递送导管的真空装置。该真空装置可以收集和去除凝块碎片。这种设计特征还允许通过抽吸捕获凝块。
可满足神经元/卒中导管的远端双腔段的替代材料包括但不限于：PEBAX 3533；EVA；或任何可在小横截面中挤出的柔性极高的生物相容性聚合物。此外，如果将两个由柔性极高的聚合物制成的独立的薄壁挤压件松散地绑在一起以保持柔性，则可以取代双腔ePTFE挤压件。
导管301的内层304可以用诸如PTFE等的润滑聚合物构造。当波导302在近端部分纵向移动时，润滑内层304提供低摩擦系数。(优选地)金属加强层306可以使用诸如(但不限于)不锈钢或镍钛诺线308的材料缠绕在润滑内层304上。加强层306具有可变节距以在远端尖端处具有柔性并且在近端轴处提供最大的柱支撑。近端加强层306可以由多层线圈组成以提供最大刚度。加强层306终止于近端标记310的远端。外层312可以被层压在加强层306上。聚合物外层312可以由不同刚度的材料组成，以在远端尖端处产生柔性并在近端轴处产生刚度。
远端尖端可以用诸如镍钛诺的导线314来增强，如图12所示。导线可以被封装在内部润滑层304和外部聚合物层312之间，并且可以用近端标记带310和中间标记带316固定就位。与导线相反，活动区窗口318可以通过去除远端轴材料创建。
捕获尖端部分320可以使用聚合物形成为导管301的一部分以形成捕获构件328。捕获构件328从导管301的内表面径向向内延伸。捕获构件328允许扩大的波导远端末端307在压力下向远端通过，但阻止其在处理期间施加的正常压力下退出。导管301的远端330阻止波导302向远端移动。因此，一旦扩大的波导远端尖端307移动到捕获构件328的远端，则捕获构件328和导管301的远端330协作以将波导302临时固定就位。在该位置，波导302的活动区305定位成邻近导管301的活动区窗口318。
导管的远端部分的尺寸可以是0cm至50cm之间的任意值，在一种实施方式中约为0cm至10cm，并且可以是锥形的。远端标记带322恰好位于远端部分中的中间标记带316的远端处，所述远端标记带322有助于处理期间远端部分的可视化。通过将聚合物管熔合在轴的远端可以形成无损伤尖端。
根据所公开的技术的实施方式的微通路导管101可以由根据所公开的技术的实施方式的超声波***100驱动，提供产生沿其纵轴振动的超声波医疗器械。超声波振动通过超声波耦合器和一系列放大超声波振动的转换器部分来输送。柔性构件被耦合到转换器部分的远端，并且因此由转换器部分提供纵向振动。柔性构件被设计成使得其将纵向振动转换成驻波，该驻波沿着柔性构件远端附近的活动区的长度行进。驻波沿着柔性构件的活动区的长度产生一系列横向波节和波腹。每个波腹都会在与探头接触的流体中产生空化。流体的空化导致邻近血栓或钙化的破坏。
在流体或含有流体的介质中，沿探头长度的每个波腹(对应于最大横向位移的位置)在垂直于探针纵轴的方向上引起流体的空化。空化是由于流体无法克服探头运动诱导的应力而产生的空隙或气泡。细胞(或生物)材料内部和周围的空化气泡的塌陷会产生侵蚀或破坏材料的冲击波。
驱动器和转换器部分被设计成提供足够的纵向振幅以支持期望的横模振幅。通常，手柄和探针组件被设计成支撑足以在柔性构件中诱导屈曲的纵向幅度。应当注意的是，最远端尖端不存在纵向振动，因为通过尖端处的薄构件的屈曲，纵向振动被完全转换为横向振动。
与现有技术的纵向设计相比，横模探针在去除血栓方面要有效得多。其原因之一是因为能量的作用是沿着暴露的柔性构件的大部分长度，并且不限于构件尖端的表面区域。现有技术中描述的仅在纵向方向上被驱动的探针仅在尖端处工作。即使使用实心尖端，其与组织接触的有效面积也比横模尖端小得多。而且，横模探头的破坏组织在探针外面沿圆周延伸多达1mm或更多。
所公开的技术的实施方式涉及当导管移动穿过解剖结构时检测脉管***的弯曲度并对其做出响应的方法。当包含超声波波导的导管前进或移动通过解剖学弯曲时，超声波波导经历可以由发生器***测量的参数变化。这些变化可以用于调节***的输出以补偿由于弯曲度造成的影响。例如，导管通过弯曲度的弯曲可能会导致波导中的超声波反射，从而导致***中的阻抗变化，使得***可能会尝试跟踪反射的谐振而不是换能器的谐振。根据所公开的技术的***可以适合于识别弯曲度的影响，并且补偿***以提高功效。
例如，图14涉及***控制算法1400，所述***控制算法1400被配置为当***100用于实施其操作时适应和校正***100。当***100驱动换能器160时，可以实施重复地监测一项或多项***参数的步骤1410。例如，***100可以测量并记录与传递到换能器160的电压和电流相对应的***100的参数。作为检测步骤1420的一部分，可以在软件中将该记录的参数与预定阈值进行比较，并且可以将参数的变化率与预定变化率进行比较。在一种实施方式中，可以在软件中实施推断步骤1430，以基于检测到的一项或多项参数以及预定阈值来推断***使用标准。步骤1440基于检测到的变化步骤1420和推断步骤1430来调节***100的控制。
在一种特定实施方式中，可以监测换能器160的驱动频率，并且可以检测驱动频率的变化率。已知的是，当换能器变热并且谐振频率相应下降时，换能器160的驱动频率可以发生变化，例如，在一分钟的驱动操作中频率降低150赫兹。该变化率对应于每分钟150赫兹的***100的操作特性。阈值可以被设置为例如每10秒150赫兹，作为频率的变化率超过操作期间正常加热所预期的变化率的预定阈值。然后，***100可以例如推断出在导管中正在发生针对曲折弯曲的反射，并且***100的实际谐振频率锁定在反射上而不是换能器160上。基于该推断，***100可以通过例如临时地在以下频率下操作来进行自身校正：该频率对应于在发生检测到的谐振频率变化率之前先前监测到的操作频率。
在另一特定实施方式中，可以监测换能器160的驱动阻抗，并且可以检测驱动阻抗的变化率。已知的是，当导管从受试者体内清除凝块时，换能器160的驱动阻抗可以在换能器操作期间发生改变，例如阻抗增加1000欧姆，但是，除非遇到显著的弯曲，否则在预期的操作过程中不太可能减小200欧姆。阈值可以被设置为例如以操作阻抗减小200欧姆作为阻抗变化超过正常操作预期变化的预定阈值。然后，***100可以例如推断出在导管中正在发生针对曲折弯曲的反射，并且导管的波导正在经历导致阻抗降低的局部谐振。基于该推断，***100可以通过例如以下方式来进行自身校正：临时地在降低的电流设定点下操作，从而在阻抗降低的时间段期间减小***幅度，随后如果后续测量的阻抗增加回到预期范围内则再次增加电流设定点。
在又一特定实施方式中，可监测换能器160驱动时间，并且可检测***操作的持续时间。已知***100可以在有限的操作时间段内操作换能器160。例如，在导管到期并且不再可用之前，换能器160的操作时间可能被限制为30分钟。在步骤1410中，可以监测导管运行时间。在步骤1420中，可以检测已经进行的时间量，例如连续一分钟的操作时间。在步骤1430中，阈值可以被设置为例如每增加一分钟操作时间的预定阈值。然后，***100可以例如推断导管的活动部分已经清除了其所达范围内的一定范围的凝块。基于该推断，***100可以通过例如以下方式来校正自身：增加***的电流设定点，从而增加活动区的输出幅度，然后这将提供活动区的凝块清除功能的所达范围。
在另一实施方式中，发生器170可以为用户提供将关于患者呈现的信息输入到发生器170中，例如血管直径、凝块长度、凝块类型、凝块年龄以及其他有用的患者数据。然后，生成器170可以基于用户提供的可以在推断步骤1430和调节步骤1440期间使用的患者呈现信息来调节预定阈值、范围和其他操作参数。
应当理解，附图中描绘的和本文描述的组件和功能可以以硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。还应当理解，在图中被描绘为单独或分立的块/元件的组件和功能可以与其他组件和功能的结合来实现，并且以单独或整体形式描述这样的组件和功能是为了清楚解释的目的，而非限制。
方法步骤的图示，如图3、4和14中图示的步骤，依次地并且以特定顺序示出了多个步骤。无需按照所示顺序实施这些步骤。偏离一些或全部步骤的所示顺序已为发明人所设想，并且不脱离所公开的技术的范围。
整个说明书中对“各种实施方式”、“一些实施方式”、“一种实施方式”、“一些示例性实施方式”、“一种示例性实施方式”或“一种实施方式”的提及意味着关于任何实施方式描述的特定特征、结构或特性被包含在至少一种实施方式中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在各种实施方式中”、“在一些实施方式中”、“在一种实施方式中”、“一些示例性实施方式”、“一种示例性实施方式”或“在一种实施方式中”不一定均为参考相同的实施方式。此外，特定特征、结构或特性可以在一种或多种实施方式中以任何合适的方式组合。
本申请中引用的所有文献和类似材料，包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、论文和网页，无论此类文献和类似材料的格式如何，均通过引用明确地全文并入。如果并入的参考文献和类似材料中的一个或多个与本申请不同或矛盾，包括但不限于定义的术语、术语用法、描述的技术等，则以本申请为准。
如前所述和本文所使用的，除非上下文清楚地另有说明，单数形式“一个/一项/一种(a/an)”和“所述/该(the)”既指单数也指复数。本文使用的术语“包括”与“包含”、“含有”或“特征在于”同义，并且是包容性的或开放式的，并且不排除额外的、未列举的元件或方法步骤。尽管可以使用与本文描述的那些类似或等同的许多方法和材料，但是本文描述了特别合适的方法和材料。除非上下文另有说明，否则通过端点列举的数值范围包括包含在该范围内的所有数值。此外，对“一种实施方式”的引用并不旨在解释为排除也包含所列举的特征的附加实施方式的存在。此外，除非明确相反地陈述，“包括”或“具有”带有特定性质的一个或多个元件的实施方式可以包括附加元件，无论它们是否具有该性质。
术语“基本上”和“约”，如果或当在本说明书通篇使用时，描述并考虑小波动，例如由于处理中的变化而引起的。例如，这些术语可以指小于或等于±5％，例如小于或等于±2％，例如小于或等于±1％，例如小于或等于±0.5％，例如小于或等于±0.2％，例如小于或等于±0.1％，例如小于或等于±0.05％，和/或0％等。
带下划线和/或斜体的标题和副标题仅是为了方便而使用，并不限制所公开的主题，并且不结合所公开主题的描述的解释来引用。本领域普通技术人员已知的或以后将知道的本公开通篇描述的各种实施方式的元件的所有结构和功能等同物通过引用明确地并入本文中，并且旨在由所公开的主题涵盖。此外，本文所公开的任何内容均不旨在献给公众，无论此类公开是否在以上描述中明确叙述。
存在许多替代方式来实现所公开的技术。本文描述的各种功能和元件可以与所示的各种功能和元件不同地划分，而不脱离所公开的技术的范围。本文定义的通用原理可以应用于其他实施方式。可以采用不同数量的给定模块或单元，可以采用不同类型的给定模块或单元，可以添加给定模块或单元，或者可以省略给定模块或单元。
关于本公开，术语“多个”是指两个或多于两个。除非另外明确定义，否则由诸如“上”和“下”的术语表示的方向或位置关系是基于图中所示的方向或位置关系，只是为了便于描述所公开的技术和简化描述，而不是指示或暗示所涉及的设备或元件必须处于特定的方向或以特定的方向构造或操作，因此它们不应该被解释为限制所公开的技术。术语“连接”、“安装”、“固定”等应当广义地理解。例如，“连接”可以是固定连接、可拆卸连接或者一体式连接；直接连接，或通过中间介质间接连接。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据具体情况来理解本公开技术中上述术语的具体含义。
应当理解，前述概念和本文更详细讨论的附加概念的所有组合(假设这些概念不相互矛盾)被设想为所公开的技术的一部分。具体地，出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合被认为是本文公开的技术的一部分。虽然已经通过示例性实施方式的描述示出了所公开的技术，并且虽然已经以一定的细节描述了示例性实施方式，但是无意将所附权利要求的范围限制或以任何方式限制于这样的细节。本领域技术人员将容易看出附加的优点和修改。因此，所公开的技术在其更广泛的方面不限于所示出和描述的任何具体细节、代表性装置和方法、和/或说明性示例。因此，在不脱离总发明构思的精神或范围的情况下，可以偏离这些细节。

Claims (20)

1.一种用于控制***的方法，包括：
(a)重复地监测包括超声波换能器的***的至少一项操作特性，
(i)其中所述超声波换能器由超声波发生器提供动力，并且被配置为在预定振幅水平下驱动装置，并且
(ii)其中所述超声波发生器包括被配置为监测所述***的操作参数的控制器；
(b)基于监测到的特性与该特性的预定阈值的比较来检测操作特性的变化；
(c)基于检测到的所述操作特性的变化来推断***使用标准；并且
(d)基于推断出的使用标准，通过使用所述控制器改变所述操作特性来调整***控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一项操作特性包括谐振阻抗、所述装置的总操作使用时间、换能器的驱动频率、被传送到所述换能器的电压和电流、以及它们的组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其中调整***控制包括在推断出所述***使用标准之后，在预定时间段内在降低的幅度设定点下操作所述***；或者，在推断出所述***使用标准之后，在预定时间段内在增加的幅度设定点下操作***。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括第二幅度调制方案，其中工作电平是基于第二调制标准进行调节的。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二调制标准包括当操作员操作所述***时连续地增加所述幅度设定点。
6.根据权利要求2所述的方法，其中调整***控制包括限制所述装置的总操作使用时间，使得所述***的操作在所述装置到期之前停止。
7.根据权利要求2所述的方法，其中调整***控制包括基于在所述装置使用期间遇到的条件临时地改变所述换能器的驱动频率。
8.根据权利要求2所述的方法，其中调整***控制包括基于在所述装置使用期间遇到的条件改变被传送到所述换能器的电压和电流。
9.一种用于控制***的方法，其包括：
(a)重复地监测包括超声波换能器的超声治疗***的至少一项操作特性，
(i)其中所述超声波换能器由超声波发生器提供动力，并且被配置为在一个或多个预定振幅水平下驱动末端执行器，并且
(ii)其中所述超声波发生器包括被配置为监测所述治疗***的操作参数的控制器；
(b)基于监测到的特性与该特性的预定阈值的比较来检测操作特性的变化；
(c)基于检测到的所述操作特性的变化来推断***使用标准；并且
(d)基于推断出的使用标准，通过使用所述控制器改变所述操作特性来调整***控制。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少一项操作特性包括谐振阻抗、所述末端执行器的总操作使用时间、换能器的驱动频率、被传送到所述换能器的电压和电流、以及它们的组合。
11.根据权利要求9所述的方法，其中调整***控制包括在推断出所述***使用标准之后，在预定时间段内在降低的幅度设定点下操作所述***；或者，在推断出所述***使用标准之后，在预定时间段内在增加的幅度设定点下操作***。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括第二幅度调制方案，其中工作电平是基于第二调制标准进行调节的。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二调制标准包括当操作员操作所述治疗***时连续地增加所述幅度设定点。
14.根据权利要求10所述的方法，其中调整***控制包括限制所述末端执行器的总操作使用时间，使得所述***的操作在所述末端执行器到期之前停止。
15.根据权利要求10所述的方法，其中调整***控制包括基于在所述末端执行器使用期间遇到的条件临时地改变所述换能器的驱动频率。
16.根据权利要求10所述的方法，其中调整***控制包括基于在所述末端执行器使用期间遇到的条件改变被传送到所述换能器的电压和电流。
17.根据权利要求9所述的方法，其中所述推断出的***使用标准包括在弯曲的脉管***中使用所述末端执行器。
18.根据权利要求9所述的方法，其中所述发生器被配置为允许用户将信息输入到所述超声治疗***中，其中所输入的信息包括患者呈现的数据，并且其中在基于检测到的所述操作特性中的变化来推断***使用标准并且基于推断出的使用标准使用所述控制器改变所述操作特性来适应***控制的步骤期间，所述发生器基于患者呈现的数据调节所述预定阈值、操作范围和其他预定的操作设置。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述患者呈现的数据包括血管直径、血块长度、凝块类型、血块年龄以及其他治疗上有用的患者数据。
20.一种用于控制***的方法，其包括：
(a)重复地监测包括超声波换能器的超声治疗***的至少一项操作特性，
(i)其中所述超声波换能器由超声波发生器提供动力，并且被配置为在一个或多个预定振幅水平下驱动末端执行器，
(ii)其中所述超声波发生器包括被配置为监测所述治疗***的操作参数的控制器，并且
(iii)其中所述至少一项操作特性包括谐振阻抗、所述末端执行器的总操作使用时间、换能器的驱动频率、被传送到所述换能器的电压和电流、以及它们的组合；
(b)基于监测到的特性与该特性的预定阈值的比较来检测操作特性的变化；
(c)基于检测到的所述操作特性的变化来推断***使用标准，其中推断出的***使用标准包括所述末端执行器在弯曲脉管***中的使用；并且
(d)基于推断出的使用标准，通过使用所述控制器改变所述操作特性来调整***控制，其中调整***控制包括以下各项中的至少一项：
(i)在推断出所述***使用标准之后，在预定时间段内在降低的幅度设定点下操作所述***；或者，在推断出所述***使用标准之后，在预定时间段内在增加的幅度设定点下操作***；
(ii)限制所述末端执行器的总操作使用时间，使得所述***的操作在所述末端执行器到期之前停止；
(iii)根据所述末端执行器使用过程中遇到的情况临时地改变所述换能器的驱动频率；和
(iv)基于在所述末端执行器使用期间遇到的条件改变被传送到所述换能器的电压和电流。
CN202280019994.4A 2021-02-23 2022-02-22 用于控制治疗性超声波介入***的方法 Pending CN117241746A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202163207339P 2021-02-23 2021-02-23
US63/207,339 2021-02-23
PCT/US2022/017286 WO2022182645A1 (en) 2021-02-23 2022-02-22 Method for controlling a therapeutic ultrasonic interventional system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117241746A true CN117241746A (zh) 2023-12-15

Family

ID=83049638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280019994.4A Pending CN117241746A (zh) 2021-02-23 2022-02-22 用于控制治疗性超声波介入***的方法

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4297668A1 (zh)
CN (1) CN117241746A (zh)
AU (1) AU2022226603A1 (zh)
WO (1) WO2022182645A1 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7335180B2 (en) * 2003-11-24 2008-02-26 Flowcardia, Inc. Steerable ultrasound catheter
KR20070106972A (ko) * 2004-10-06 2007-11-06 가이디드 테라피 시스템스, 엘.엘.씨. 초음파 조직치료용 시스템 및 방법
CA2677302C (en) * 2007-02-05 2016-12-06 Novian Health, Inc. Interstitial laser therapy kits and interstitial laser therapy control system
WO2014164363A1 (en) * 2013-03-09 2014-10-09 Kona Medical, Inc. Transducers, systems, and manufacturing techniques for focused ultrasound therapies
CN107708758B (zh) * 2014-12-22 2021-06-08 史密夫及内修公开有限公司 负压伤口治疗装置和方法
US11259830B2 (en) * 2018-03-08 2022-03-01 Cilag Gmbh International Methods for controlling temperature in ultrasonic device

Also Published As

Publication number Publication date
AU2022226603A1 (en) 2023-09-07
WO2022182645A1 (en) 2022-09-01
EP4297668A1 (en) 2024-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9622749B2 (en) Ultrasonic generator systems and methods
US20230390591A1 (en) Surgical instruments
JP4855541B2 (ja) 超音波手術装置、前記超音波手術装置を具備する超音波手術システム及びキャビテーション利用方法
US5728130A (en) Ultrasonic trocar system
JP4950342B2 (ja) 超音波手術装置、超音波手術システム及びキャビテーション抑制方法
CA2253551C (en) Methods and devices for increasing ultrasonic effects
JP4741035B2 (ja) 超音波手術装置、及び前記超音波手術装置のキャビテーション制御方法
WO2011004449A1 (ja) 超音波手術装置
US20100087759A1 (en) Apparatus and method for an ultrasonic medical device with variable frequency drive
JP2001502216A (ja) 患者の心臓への血流を改善する方法及び装置
JP2022507033A (ja) 虚血の治療
WO2006059966A1 (en) Ultrasonic medical device with variable frequency drive
CN117241746A (zh) 用于控制治疗性超声波介入***的方法
US20240138861A1 (en) Therapeutic ultrasonic interventional system
WO2022182648A1 (en) Method for controlling a therapeutic ultrasonic interventional system
CN218419975U (zh) 超声外科***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination